某型自行火炮虚拟维修系统构建方法研究

将传统虚拟维修系统的构建方法应用于某型自行火炮系统,存在难度大、虚拟效果不够好、开发及使用成本高的问题。将当今最新的模型构建以及虚拟仿真技术与传统方法的基本思想相融合,构建了某型自行火炮虚拟维修系统的开发框架,研究了实现系统所需的关键技术——模型简化与优化技术、拆卸序列的优化生成技术、光阻挡碰撞检测技术。并在该开发框架下实现了某型自行火炮虚拟维修系统。该系统不仅包含了一般虚拟维修系统的基本功能,更具备对运行设备硬件要求低、逼真度高、开发及使用成本小等特点。     

某型炮射导弹虚拟检测维修训练系统总体技术研究

研究了某型炮射导弹虚拟检测维修训练系统的总体技术,给出了系统所要实现的功能,构建了交互式虚拟半实物仿真系统硬件和系统软件,设计了基于HLA分布式炮射导弹虚拟检测维修训练联邦结构和联邦成员结构及炮射导弹虚拟检测、维修操作训练子系统的技术方案,并提出了具体详细的技术实现途径.     

电气设备虚拟维修训练系统中电路实时仿真方法的研究

针对虚拟维修训练系统中电气控制线路的电路实时仿真方法进行了研究,介绍了电气虚拟维修系统中电路元件阻抗等效方法,通过综合应用节点电压法、网络拓扑结构表示等方法提出一种适用于电气设备虚拟维修系统的电气控制电路实时仿真方法。该方法首先根据模型中各功能部件之间的电网络连接关系构建网络拓扑图,由网络拓扑图生成关联矩阵;然后,根据关联矩阵及模型的参数计算各节点电压或各支路电阻,并采用虚拟万用表测量模型中任意两节点之间电压或电阻;最后,根据测量结果对故障信号进行判断,实现电气设备虚拟维修训练仿真。为了验证该方法,以海水淡化装置电气线路为仿真对象构建了海水淡化装置虚拟维修训练系统,并进行了实时仿真研究,仿真结果表明:该方法能正确有效地模拟海水淡化装置电气线路的运行工况。     

虚拟检测维修系统的设计与实现

结合实际装备维修工作的需求,开发了一套基于虚拟现实技术的具有一定通用性的虚拟维修训练系统。系统由界面层、应用层、对象层和技术支持层组成,运用OSG渲染创建逼真的场景,基于均匀网格和OBB树的混合碰撞检测算法解决碰撞问题,通过协同网络通信实现多人协作维修/检测操作。通过对某型装备手控台的虚拟维修训练系统的构建,证明系统能够快速开发相应的虚拟训练系统。训练过程中操作与场景变化实时同步,结果表明该系统能够有效提高操作人员的维修维护能力。     

虚拟维修仿真数据编辑系统研究

为有效解决虚拟维修系统中仿真数据编辑技术不通用的问题,在深入研究虚拟维修数据模型、交互任务分析、仿真数据管理等关键技术的基础上,设计开发了具有工程应用价值的虚拟维修仿真数据编辑系统.在分析系统设计需求的基础上,设计了系统总体结构,基于S1000D设计了虚拟维修数据模型,基于UML分析了维修样机编辑和维修规程编辑过程中的交互任务,基于XML实现了仿真数据的编辑、存储与发布.该系统应用于某型复杂装备虚拟维修,验证了系统的各项功能和应用效果.     

船艇发动机虚拟维修中的场景优化技术研究

针对船艇发动机虚拟维修场景构建过程中模型的高逼真度和实时交互之间的矛盾,提出了降低场景复杂度的初期建模优化技术,以及模型合成后的全景优化技术。通过在发动机虚拟维修训练系统中的综合应用,有效地简化了模型的多边形网格,降低了场景的复杂度,提高了场景的生成速度。     

基于认知实验的虚拟维修训练效果评估研究

为了客观、准确地评估虚拟维修训练系统的训练效果,从实验的角度出发,提出了基于认知实验的虚拟维修训练效果评估方法。首先,分析了虚拟维修训练的评估现状;其次,重点阐述了该方法的实施步骤,并通过对比维修人员基于传统训练手段和虚拟维修训练手段的考试成绩,评估训练系统的训练效果,为系统的改进、优化以及下一步的推广使用提供了重要的理论依据;最后,通过实例分析,验证了该方法的可行性和科学性.     

一种防空导弹全任务维修训练模拟器设计

针对当前部队缺乏装备维修训练手段的问题,基于"虚实结合"思想设计了一种防空导弹武器系统全任务维修训练模拟器。采用半实物仿真技术构建了基于以太网的多PC分布式体系结构;采用虚拟现实技术构建了虚拟维修训练环境;基于"虚拟维修中测量使用真实信号"理念采用"虚拟维修计算机+任意波形发生器"实现了战车测试信号产生;提出了"维修训练融入操作训练"的训练模式,实现了操作训练和维修训练的有效无缝连接。通过在教学实践中使用证明,该系统结构合理,可靠性高,扩展性好,并对其他复杂装备的维修训练模拟器研制有指导意义。     

基于EON Studio 5.0的装甲车辆发动机虚拟维修关键技术研究

以某型坦克发动机为研究对象,基于虚拟现实工具软件EON Studio 5.0,对装甲车辆发动机虚拟维修训练系统涉及的关键技术——三维建模、虚拟维修场景生成、人机交互等进行了研究,为建立装甲车辆发动机虚拟维修训练系统提供技术支持。     

桌面式虚拟维修训练系统研究

针对沉浸式虚拟维修训练开发成本高、技术难度大等缺点,设计了适用于基层维修训练的桌面式虚拟维修训练系统,重点研究了维修过程的仿真及训练评估。采用逐层分解及层内流程图的形式较好地实现了维修过程描述,设计了维修过程仿真思路,并提出基于交互行为模型的基本维修作业仿真。设计了评估总体思路,给出了评估算法及实现方法。最后在上述开发环境中实现了某传真机桌面式虚拟维修训练系统,验证了系统的可行性。